胶州湾不同类型湿地总汞含量与赋存形态的初步研究

为了研究和比较胶州湾贝类养殖区和周边湿地两种不同类型湿地总汞和形态汞分布规律及差异,2013年5月至2014年5月,分别在胶州湾周边湿地(大沽河河口、河套、南弓芦苇地、白沙河)和胶州湾贝类养殖区(红岛、胶南、黄岛、营海)采集了67份沉积物样品,用冷原子吸收法和连续提取法测定其总汞及不同形态汞的含量.研究结果表明,胶州湾周边湿地有机质含量显著高于养殖区沉积物(P<0.01),最高值出现在白沙河,为28.72 g·kg^(-1);最低值出现在营海,为1.04 g·kg^(-1),贝类养殖区和周边湿地p H无显著差异性.胶州湾贝类养殖区(0.037—0.228 mg·kg^(-1))和周边湿地(0.027—0.088 mg·kg^(-1))总汞含量无显著性差异.胶州湾贝类养殖区和周边湿地沉积物中不同结合态汞有着相同的分布规律,残渣态汞所占比例最大,交换态和可溶态汞所占比例最小.周边湿地中交换态和可溶态、残渣态汞所占比例大于贝类养殖区.贝类养殖区中碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、易氧化有机结合态、难氧化有机结合态汞所占比例均大于周边湿地.研究区域汞污染潜在生态危害程度为:红岛>营海>黄岛>河套>白沙河>大沽河河口>胶南>南弓芦苇地,汞的潜在生态风险因子计算结果表明,胶州湾周边湿地以及贝类养殖区沉积物均存在中等以上的生态风险.

不同干扰强度下三江平原湿地土壤温室气体排放对冻融作用的响应

为评估季节性冻融作用对不同干扰强度湿地温室气体产生机制的影响,采用静态箱/气相色谱法,原位观测三江平原洪河国家自然保护区内未受干扰的常年积水的小叶章湿地(undisturbed Deyeuxia angustifolia wetland,UDAW)、保护区外受人类活动干扰导致湿地含水量减少的季节性积水的小叶章湿地(disturbed Deyeuxia angustifolia wetland,DDAW)以及由小叶章湿地开垦10年以上的水稻田(rice paddy,RP)的温室气体排放通量,分析季节性冻融作用对3种湿地温室气体排放的影响特征.结果表明:3种湿地在冻融期均有CO2和CH4排放,且在春季冻融初期CO2和CH4均出现短期的高排放现象,随着冻融温度升高,温室气体排放通量均逐渐增加.其中,CO2排放通量表现为UDAW>DDAW>RP,CH4排放通量却表现为DDAW>RP>UDAW;DDAW的CH4排放速率与冻融温度的相关性最高(P<0.01,R2=0.647 5),UDAW中二者的相关性最低(P<0.01,R2=0.424 7).相关性分析显示,DDAW和RP土壤中CO2与CH4的排放通量均呈正相关(P均小于0.01,R2分别为0.749 1、0.574 4),而UDAW土壤中CO2与CH4的排放通量表现为弱相关(P<0.05,R2=0.303 8),可见冻融温度会影响CO2和CH4的排放通量.季节性冻融作用影响了3种湿地土壤N2O的排放通量,秋季冻融期UDAW和DDAW表现为N2O的汇,而在春季冻融期3种湿地均表现为N2O的源,表明不同干扰湿地N2O的排放通量对冻融作用的响应不同,但均随土壤温度的升高其排放通量不断增加.研究显示,三江平原的冻融作用降低了湿地温室气体排放,干扰强度越大,冻融作用影响越小,且秋季冻融作用大于春季.

三江平原典型沼泽湿地螺类组成生态指示

螺类作为湿地的重要生物类群,对环境变化响应敏感,这使得螺类成为潜在的环境指示物种。为了研究中国东北沼泽湿地不同类型湿地螺类群落结构的差异以及螺类作为不同类型湿地指示物种的可能,在2014年9月和2015年5月对小叶章沼泽化草甸湿地、臌囊苔草湿地、毛苔草湿地、漂筏苔草湿地共17个采样点进行螺类样品采集。共采集到了螺类8科13属17种4452个。研究表明,螺类以扁卷螺科Planorbidae、椎实螺科Lymnaeidae、膀胱螺科Physidae为主;4种不同类型湿地螺的种类组成不同,这些螺类的种类组成与不同类型湿地的水深、植物类型组成等湿地特征是相对应。螺类的生物多样性指数(ShannonWiener指数和Marglef指数)在不同类型湿地之间也存在一定差异,筛选了指示螺类6种,无褶螺是小叶章沼泽化草甸的指示物种,小土蜗、半球多脉扁螺和虹蛹螺是臌囊苔草湿地的指示物种,琥珀螺是毛苔草湿地的指示物种,平盘螺是漂筏苔草湿地的指示物种,这表明了螺类是沼泽湿地类型的重要指示生物。也为螺类生物多样性资源的保护、恢复和生态评价提供科学依据和资料积累。

不同干扰强度下三江平原湿地土壤活性有机碳及酶活性对冻融作用的响应

以三江平原洪河国家自然保护区内小叶章湿地(undisturbed Deyeuxia purpurea wetland,UDAW)、受干扰的小叶章湿地(disturbed Deyeuxia purpurea wetland,DDAW)以及小叶章湿地开垦的水稻田(rice paddy,RP)表层0~10 cm土壤为试材,采用野外原位监测方法,研究了季节性冻融作用对不同干扰强度湿地土壤活性有机碳及酶活性的影响,以期为科学评估三江平原土壤的固碳潜力提供参考依据。结果表明:在秋季冻融期,UDAW、DDAW和RP 3种湿地土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别增加了6.2%~30.3%、3.9%~33.2%和18.4%~40.1%,微生物量碳(MBC)含量分别降低了2.9%~28.1%、6.6%~26.1%和1.4%~20.2%;纤维素酶、淀粉酶和蔗糖酶分别降低了10.7%~35.7%、11.2%~42.3%和9.8%~32.2%。在冻融阶段,冻融作用增加了DOC、MBC含量和3种酶活性。3种湿地土壤DOC、MBC和酶活性的变化量均为UDAW>DDAW>RP,且秋季冻融作用大于春季。冻融作用降低了土壤酶活性,且对纤维素酶和淀粉酶活性的影响为UDAW>DDAW>RP,而对蔗糖酶则表现为DDAW>UDAW>RP。3种酶活性均表现出秋季冻融作用大于春季。方差分析显示,冻融温度和次数显著影响土壤活性有机碳组分和酶活性,其中冻融次数为主要影响因素,冻融温度为次要因素。

胶州湾与大亚湾不同类型湿地对无机氮、磷的净化评估

为分析不同类型湿地对无机氮、磷(DIN和DIP)的净化能力,本文以胶州湾与大亚湾两个典型海湾为例,利用海水-地下水交互速率定量计算海湾湿地的净化能力。结果表明:胶州湾存有沙滩、泥滩、河口潮间带和潮沼4种典型湿地类型,不同类型湿地对DIN的净化能力排序为泥滩>沙滩>河口潮间带>潮沼,对DIP的净化能力排序为沙滩>泥滩>河口潮间带>潮沼,对DIN和DIP的净化能力分别为2.11×10^5~4.23×10^5 mol/d和4.29×10^2~8.22×10^2 mol/d,估算出由于填海造陆等人类活动导致脱氮量减少3.1~5.4 t/d。大亚湾主要有红树林泥滩、沙滩和泥沙滩3种湿地类型,不同类型湿地对DIN的净化能力排序为红树林泥滩>沙滩>泥沙滩,对DIN的净化能力为4.22×10^7 mol/d,并估算出由于大亚湾红树林泥滩和沙滩湿地面积的减少导致其脱氮量分别减少了1.33×10^2 t/d和0.81 t/d。

我国东北寒温带湿地土壤碳氮分布及相关性

以东北寒温带不同纬度典型湿地土壤碳氮分布关系为研究对象,遴选漠河湿地、洪河湿地及七星河湿地进行土壤样品的调查采集并进行土壤碳氮分布相关分析,通过构建不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量垂直分布结构,考察不同湿地不同植被类型土壤碳氮分布规律及土壤对植被生长状况的影响。结果表明:土壤氨氮及硝态氮在土壤垂直分布中有明显的表聚现象,含量随土壤深度的增加呈明显下降趋势;七星河湿地及洪河湿地土壤碳氮含量呈显著的线性相关关系,而漠河湿地土壤碳氮含量相关性不显著。本研究通过对东北寒温带不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量分布的研究,旨在对全球沼泽湿地氮循环的研究提供一定的参考作用。